【手続補正書】
【提出日】平成17年11月16日(2005.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  基準電圧に応答して負の出力電圧を発生する電圧発生回路であって、
第１の電圧と前記第１の電圧より低い第２の電圧とを受けて、第１の負電圧を出力する第１の電圧変換回路と、
前記第１の負電圧と前記第１の負電圧より高い第３の電圧とを受けて、前記第１の負電圧よりも低い第２の負電圧を出力する第２の電圧変換回路と、
前記第２の負電圧と前記第２の負電圧より高い第４の電圧とを受けて、前記第２の負電圧よりも高い前記出力電圧を発生する第３の電圧変換回路とを備える、電圧発生回路。
【請求項２】  前記第３の電圧変換回路は、
前記第４の電圧を供給する第１の電源配線と、
前記第２の負電圧を供給する第２の電源配線と、
前記出力電圧を伝達する出力配線と、
前記第１の電源配線および前記第２の電源配線から電流の供給を受けて、前記出力電圧と前記基準電圧との差に応じて誤差信号を出力する差動増幅手段と、
前記第２の電源配線と前記出力配線との間に前記誤差信号に応答した電流値の電流経路を形成する電流供給手段とを含む、請求項１記載の電圧発生回路。
【請求項３】  前記第３の電圧変換回路は、
接地電圧を供給する接地配線と、
前記接地配線と前記出力配線との間に接続される電圧平滑手段とをさらに含む、請求項２記載の電圧発生回路。
【請求項４】  前記第３の電圧変換回路は、
前記第２の電源配線と前記出力配線との間に接続される電圧平滑手段をさらに含む、請求項２記載の電圧発生回路。
【請求項５】  前記第３の電圧変換回路は、
接地電圧を供給する接地配線と、
前記第２の負電圧を供給する第２の電源配線と、
前記出力電圧を伝達する出力配線と、
前記第接地配線および前記第２の電源配線から電流の供給を受けて、前記出力電圧と前記基準電圧との差に応じて誤差信号を出力する差動増幅手段と、
前記第２の電源配線と前記出力配線との間に前記誤差信号に応答した電流値の電流経路を形成する電流供給手段とを含む、請求項１記載の電圧発生回路。
【請求項６】  前記第３の電圧変換回路は、
前記接地配線と前記出力配線との間に接続される電圧平滑手段をさらに含む、請求項５記載の電圧発生回路。
【請求項７】  前記第３の電圧変換回路は、
前記第１の電源配線と前記誤差増幅手段との間に接続され、制御信号に応じて前記誤差増幅手段に供給する電流量を制御する電流調整手段をさらに含む、請求項２記載の電圧発生回路。
【請求項８】  前記第３の電圧変換回路は、
前記第２の電源配線と前記誤差増幅手段との間に接続され、制御信号に応じて前記誤差増幅手段に供給する電流量を制御する電流調整手段をさらに含む、請求項２記載の電圧発生回路。
【請求項９】  前記制御信号は、前記出力電圧の供給を受ける負荷の動作モードに応じて設定される、請求項７または８に記載の電圧発生回路。
【請求項１０】  前記第３の電圧変換回路は、
前記誤差信号をデジタル信号に変換する信号変換手段をさらに含み、
前記電流供給手段は、前記信号変換手段の出力の状態に応じて、前記第１の電源配線と前記出力配線との間を導通あるいは遮断する、請求項２〜５のいずれか１項に記載の電圧発生回路。
【請求項１１】  前記信号変換手段は、
前記誤差信号を入力とする第１のインバータと、
前記第１のインバータの出力を反転する第２のインバータとを有する、請求項１０記載の電圧発生回路。
【請求項１２】  アドレス信号に応じて記憶データの授受を行なう半導体記憶装置であって、
行列状に配置される複数のメモリセルを有するメモリセルアレイと、
前記メモリセルの各行ごとに設けられるワード線と、
前記アドレス信号に応じて前記ワード線を選択的に活性化する行選択手段と、
前記ワード線の非活性状態に対応する負電圧である基準電圧に基づいて、前記ワード線の非活性化に用いられる出力電圧を発生する電圧発生回路を備え、
前記電圧発生回路は、
第１の電圧と前記第１の電圧より低い第２の電圧とを受けて、前記半導体記憶装置に含まれるＭＯＳトランジスタのバックバイアスに使用され、前記第１の電圧との差が所定値以下である第１の負電圧を発生する第１の電圧変換回路と、
前記第１の負電圧と前記第１の負電圧より高い第３の電圧とを受けて、前記第１の負電圧よりも低い第２の負電圧を発生する第２の電圧変換回路と、
前記第２の負電圧と前記第２の負電圧より高い第４の電圧とを受けて、前記第２の負電圧よりも高い前記出力電圧を発生する第３の電圧変換回路とを含む、半導体記憶装置。
【請求項１３】  前記第３の電圧変換回路は、
前記第４の電圧を供給する第１の電源配線と、
前記第２の負電圧を供給する第２の電源配線と、
前記出力電圧を伝達する出力配線と、
前記第１の電源配線および前記第２の電源配線から電圧を供給され、前記出力電圧と前記基準電圧との差に応じて誤差信号を出力する差動増幅手段と、
前記第１の電源配線と前記出力配線との間に前記誤差信号に応答する電流値の電流経路を形成する電流供給手段とを含む、請求項１２記載の半導体記憶装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
しかし、しきい電圧Ｖｔの低下に応じて、カットオフ領域におけるサブスレッショルド電流が増加する。一般に汎用品として使用されるダイナミックランダムアクセスメモリ（以下、ＤＲＡＭと称す）においては、データ保持時間が予めスペックとして規定されているため、この問題は、特にＤＲＡＭのメモリセルに使用されるトランジスタに関して影響が大きい。すなわち、リーク電流の増加はデータ保持時間の低下につながるため、しきい電圧（Ｖｔ）を動作電圧（Ｖｃｃ）の低下に応じて自由に低下させることは極めて困難である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電圧発生回路は、基準電圧に応答して負の出力電圧を発生する電圧発生回路であって、第１の電圧と第１の電圧より低い第２の電圧とを受けて、第１の負電圧を出力する第１の電圧変換回路と、第１の負電圧と第１の負電圧より高い第３の電圧とを受けて、第１の負電圧よりも低い第２の負電圧を出力する第２の電圧変換回路と、第２の負電圧と第２の負電圧より高い第４の電圧とを受けて、第２の負電圧よりも高い出力電圧を発生する第３の電圧変換回路とを備える。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
請求項２記載の電圧発生回路は、請求項１記載の半導体記憶装置であって、第３の電圧変換回路は、第４の電圧を供給する第１の電源配線と、第２の負電圧を供給する第２の電源配線と、出力電圧を伝達する出力配線と、第１の電源配線および第２の電源配線から電流の供給を受けて、出力電圧と基準電圧との差に応じて誤差信号を出力する差動増幅手段と、第２の電源配線と出力配線との間に誤差信号に応答した電流値の電流経路を形成する電流供給手段とを含む。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
請求項３記載の電圧発生回路は、請求項２記載の電圧発生回路であって、第３の電圧変換回路は、接地電圧を供給する接地配線と、接地配線と出力配線との間に接続される電圧平滑手段とをさらに含む。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
請求項４記載の電圧発生回路は、請求項２記載の電圧発生回路であって、第３の電圧変換回路は、第２の電源配線と出力配線との間に接続される電圧平滑手段とをさらに含む。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
請求項５記載の電圧発生回路は、請求項１記載の半導体記憶装置であって、第３の電圧変換回路は、接地電圧を供給する接地配線と、第２の負電圧を供給する第２の電源配線と、出力電圧を伝達する出力配線と、第接地配線および第２の電源配線から電流の供給を受けて、出力電圧と基準電圧との差に応じて誤差信号を出力する差動増幅手段と、第２の電源配線と出力配線との間に誤差信号に応答した電流値の電流経路を形成する電流供給手段とを含む。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
請求項６記載の電圧発生回路は、請求項５記載の電圧発生回路であって、第３の電圧変換回路は、接地配線と出力配線との間に接続される電圧平滑手段とをさらに含む。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
請求項７記載の電圧発生回路は、請求項２記載の電圧発生回路であって、第３の電圧変換回路は、第１の電源配線と誤差増幅手段との間に接続され、制御信号に応じて誤差増幅手段に供給する電流量を制御する電流調整手段とをさらに含む。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
請求項８記載の電圧発生回路は、請求項２記載の電圧発生回路であって、第３の電圧変換回路は、第２の電源配線と誤差増幅手段との間に接続され、制御信号に応じて誤差増幅手段に供給する電流量を制御する電流調整手段とをさらに含む。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
請求項９記載の電圧発生回路は、請求項７または８記載の電圧発生回路であって、制御信号は、出力電圧の供給を受ける負荷の動作モードに応じて設定される。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
請求項１０記載の電圧発生回路は、請求項２〜５のいずれか１項記載の電圧発生回路であって、第３の電圧変換回路は、誤差信号をデジタル信号に変換する信号変換手段をさらに含み、電流供給手段は、信号変換手段の出力の状態に応じて、第１の電源配線と出力配線との間を導通あるいは遮断する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
請求項１１記載の電圧発生回路は、請求項１０記載の電圧発生回路であって、信号変換手段は、誤差信号を入力とする第１のインバータと、第１のインバータの出力を反転する第２のインバータとを有する。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
請求項１２記載の半導体記憶装置は、アドレス信号に応じて記憶データの授受を行なう半導体記憶装置であって、行列状に配置される複数のメモリセルを有するメモリセルアレイと、メモリセルの各行ごとに設けられるワード線と、アドレス信号に応じてワード線を選択的に活性化する行選択手段と、ワード線の非活性状態に対応する負電圧である基準電圧に基づいて、ワード線の非活性化に用いられる出力電圧を発生する電圧発生回路を備え、電圧発生回路は、第１の電圧と第１の電圧より低い第２の電圧とを受けて、半導体記憶装置に含まれるＭＯＳトランジスタのバックバイアスに使用され、第１の電圧との差が所定値以下である第１の負電圧を発生する第１の電圧変換回路と、第１の負電圧と第１の負電圧より高い第３の電圧とを受けて、第１の負電圧よりも低い第２の負電圧を発生する第２の電圧変換回路と、第２の負電圧と第２の負電圧より高い第４の電圧とを受けて、第２の負電圧よりも高い出力電圧を発生する第３の電圧変換回路とを含む。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
請求項１３記載の半導体記憶装置は、請求項１２記載の半導体記憶装置であって、第３の電圧変換回路は、第４の電圧を供給する第１の電源配線と、第２の負電圧を供給する第２の電源配線と、出力電圧を伝達する出力配線と、第１の電源配線および第２の電源配線から電圧を供給され、出力電圧と基準電圧との差に応じて誤差信号を出力する差動増幅手段と、電流を第１の電源配線と出力配線との間に誤差信号に応答する電流値の電流経路を形成する電流供給手段とを含む。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
【発明の効果】
請求項１，２記載の電圧発生回路は、それぞれの電圧変換回路において入力と出力との電圧差を所定値以下に設定し、段階的に負電圧を発生させて出力電圧を得ているので、トランジスタの信頼性を確保しつつ、出力電圧の制御応答性を向上させることができる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０９】
請求項３記載の電圧発生回路は、接地配線との間に電圧平滑手段をさらに備えているので、請求項２記載の電圧発生回路が奏する効果に加えて、出力電圧をより安定的に供給することができる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１０】
請求項４記載の電圧発生回路は、正電圧を供給する電源配線と出力電圧を伝達する配線との間に電圧平滑手段を備えているので、請求項２記載の電圧発生回路が奏する効果に加えて、正方向への電圧変動の危険性がより少ない負の電圧を供給することができる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１１】
請求項５記載の電圧発生回路は、差動増幅手段の電源電圧の一方を接地電圧としているので、請求項１記載の電圧発生回路が奏する効果に加えて、消費電力を低減することが可能である。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１２】
請求項６記載の電圧発生回路は、電圧平滑手段をさらに備えているので、請求項５記載の電圧発生回路が奏する効果に加えて、出力電圧をより安定的に供給することができる。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１３】
請求項７，９記載の電圧発生回路は、差動増幅手段を駆動する電流値を負荷の動作モードに応じて調整する電流調整手段をさらに含むので、請求項２記載の電圧発生回路が奏する効果に加えて、消費電力を低減することが可能である。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１４】
請求項８，９記載の電圧発生回路は、電流調整手段を差動増幅手段と接地配線との間に含むので、請求項２記載の電圧発生回路が奏する効果に加えて、出力電圧の制御応答性をさらに改善することができる。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１５】
請求項１０，１１記載の電圧発生回路は、デジタル信号に変換された差動増幅手段の出力に基づいて電流供給トランジスタによる電流の供給量を制御することによって出力電圧を制御するため、同一の電流駆動能力を得るために必要な電流供給トランジスタのレイアウト面積を縮小することができる。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１６】
請求項１２，１３記載の半導体記憶装置は、安定した負電圧を供給できる電圧発生回路によってメモリセルのデータ保持時におけるワード線の駆動を行なうので、メモリセルトランジスタのリーク電流を低減しデータ保持特性を改善することができる。